एक्स-रे विकिरण के लिए झंझरी की खोज हालांकि, विवर्तन झंझरी के साथ काम करने में अपनी कठिनाइयों का सामना करना पड़ा। तथ्य यह है कि सभी विकिरणों के लिए एक ही प्रकार की झंझरी का चयन करना असंभव है। विभिन्न विकिरणों के लिए अलग-अलग झंझरी की आवश्यकता होती है। प्रकाश ग्रिड लाइनों की चौड़ाई

एक्स-रे के लिए एक झंझरी भी मिली। लेकिन एक्स-रे के लिए एक विवर्तन झंझरी भी मिली। प्रकृति स्वयं यहाँ बचाव के लिए आई. 19वीं सदी के अंत और 20वीं सदी की शुरुआत में, भौतिकविदों ने ठोस पदार्थों की संरचना का गहन अध्ययन किया। यह ज्ञात है कि कई ठोस हैं

एक्स-रे की श्रृंखला बाहरी स्थितियों का परमाणुओं के एक्स-रे स्पेक्ट्रा पर इतना बड़ा प्रभाव नहीं पड़ता है। यहां तक ​​कि जब परमाणु रासायनिक यौगिकों में प्रवेश करते हैं, तब भी उनकी आंतरिक परतें पुनर्व्यवस्थित नहीं होती हैं। इसलिए, अणुओं का एक्स-रे स्पेक्ट्रा स्पेक्ट्रा के समान ही होता है

लंबी-तरंग विकिरण को दृश्य प्रकाश में परिवर्तित करने का कार्य प्राकृतिक प्रकाश परिवर्तक - ल्यूमिनसेंट पदार्थ - दृश्य प्रकाश की तुलना में कम तरंग दैर्ध्य वाले प्रकाश को दृश्य प्रकाश में परिवर्तित करते हैं। हालाँकि, व्यावहारिक आवश्यकताएँ कार्य का सामना करती हैं

विद्युत चुम्बकीय तरंगों की प्रायोगिक खोज मैक्सवेल के समीकरणों के सैद्धांतिक अध्ययन के समानांतर, एक विद्युत सर्किट में एक पारंपरिक संधारित्र का निर्वहन करके प्राप्त विद्युत दोलनों की पीढ़ी पर प्रयोगात्मक अध्ययन किए गए, और

अध्याय XI रेडियोधर्मी विकिरण से सुरक्षा की समस्याएँ रेडियोधर्मी विकिरण से सुरक्षा की समस्याएँ परमाणु ऊर्जा के उपयोग के विभिन्न चरणों में उत्पन्न होती हैं: - निम्नतम चरण में, जिसमें, उदाहरण के लिए, यूरेनियम का खनन शामिल है, जो परमाणु का मुख्य प्रकार है

I. परमाणु संयंत्रों में रेडियोधर्मी विकिरण के खिलाफ सुरक्षा 1) रेडियोधर्मी विकिरण की खुराक अक्सर रेंटजेन में व्यक्त की जाती है। विभिन्न अंतरराष्ट्रीय आयोगों ने स्थापित किया है कि परमाणु संयंत्रों में श्रमिकों के लिए अनुमेय साप्ताहिक विकिरण खुराक 0.3 रेंटजेन है। यह खुराक

9.3. ट्यूरिन स्केल जब एक पर्याप्त बड़ी वस्तु की खोज की गई है, तो यह पहले से ज्ञात नहीं है कि यह निकट या अधिक दूर के भविष्य में पृथ्वी के लिए क्या खतरा पैदा कर सकता है। यह संभव है, हालाँकि असंभावित है, कि जितना संभव हो उतना प्राप्त किया जा सके अधिकमें अवलोकन

9.4. क्षुद्रग्रहों और धूमकेतुओं के साथ पृथ्वी के टकराव के खतरे का आकलन करने के लिए पलेर्मो तकनीकी पैमाना। पिछले अनुभाग में चर्चा की गई ट्यूरिन स्केल को मुख्य रूप से क्षुद्रग्रह-धूमकेतु के खतरे के बारे में जानकारी का वर्णन और प्रसार करने के लिए विकसित किया गया था।

पाठ मकसद:

पाठ का प्रकार:

रूप:प्रस्तुति के साथ व्याख्यान

कारसेवा इरीना दिमित्रिग्ना, 17.12.2017

2492 287

विकास सामग्री

विषय पर पाठ सारांश:

विकिरण के प्रकार. विद्युत चुम्बकीय तरंग पैमाना

पाठ विकसित हुआ

एलपीआर राज्य संस्थान "लूसोश नंबर 18" के शिक्षक

कारसेवा आई.डी.

पाठ मकसद:विद्युत चुम्बकीय तरंगों के पैमाने पर विचार करें, विभिन्न आवृत्ति रेंज की तरंगों का वर्णन करें; मानव जीवन में विभिन्न प्रकार के विकिरणों की भूमिका, मनुष्यों पर विभिन्न प्रकार के विकिरणों का प्रभाव दिखा सकेंगे; विषय पर सामग्री को व्यवस्थित करना और विद्युत चुम्बकीय तरंगों के बारे में छात्रों के ज्ञान को गहरा करना; विकास करना मौखिक भाषणछात्र, छात्रों के रचनात्मक कौशल, तर्क, स्मृति; ज्ञान - संबंधी कौशल; भौतिकी के अध्ययन में छात्रों की रुचि विकसित करना; सटीकता और कड़ी मेहनत विकसित करें।

पाठ का प्रकार:नए ज्ञान के निर्माण में पाठ।

रूप:प्रस्तुति के साथ व्याख्यान

उपकरण:कंप्यूटर, मल्टीमीडिया प्रोजेक्टर, प्रस्तुति "विकिरण के प्रकार।

विद्युत चुम्बकीय तरंग स्केल"

कक्षाओं के दौरान

आयोजन का समय.

शैक्षिक और संज्ञानात्मक गतिविधियों के लिए प्रेरणा।

ब्रह्मांड विद्युत चुम्बकीय विकिरण का एक महासागर है। अधिकांश भाग में लोग आस-पास की जगह में प्रवेश करने वाली तरंगों पर ध्यान दिए बिना रहते हैं। चिमनी के पास तापते समय या मोमबत्ती जलाते समय, एक व्यक्ति इन तरंगों के स्रोत को उनके गुणों के बारे में सोचे बिना काम करता है। लेकिन ज्ञान ही शक्ति है: विद्युत चुम्बकीय विकिरण की प्रकृति की खोज करने के बाद, 20वीं शताब्दी के दौरान मानवता ने इसमें महारत हासिल कर ली है और इसके सबसे विविध प्रकारों को अपनी सेवा में लगा लिया है।

पाठ का विषय और लक्ष्य निर्धारित करना।

आज हम विद्युत चुम्बकीय तरंगों के पैमाने पर एक यात्रा करेंगे, विभिन्न आवृत्ति रेंज में विद्युत चुम्बकीय विकिरण के प्रकारों पर विचार करेंगे। पाठ का विषय लिखें: “विकिरण के प्रकार. विद्युत चुम्बकीय तरंग स्केल" (स्लाइड 1)

हम निम्नलिखित सामान्यीकृत योजना के अनुसार प्रत्येक विकिरण का अध्ययन करेंगे (स्लाइड 2)विकिरण के अध्ययन के लिए सामान्यीकृत योजना:

1. रेंज का नाम

2. तरंग दैर्ध्य

3. आवृत्ति

4. इसकी खोज किसने की थी?

5. स्रोत

6. रिसीवर (संकेतक)

7. आवेदन

8. मनुष्य पर प्रभाव

विषय का अध्ययन करते समय आपको अवश्य भरना होगा निम्न तालिका:

तालिका "विद्युत चुम्बकीय विकिरण स्केल"

नई सामग्री की प्रस्तुति.

(स्लाइड 3)

विद्युत चुम्बकीय तरंगों की लंबाई बहुत भिन्न हो सकती है: 10 के क्रम के मूल्यों से 13 मी (कम आवृत्ति कंपन) 10 तक -10 एम ( -किरणें)। प्रकाश एक नगण्य भाग है विस्तृत श्रृंखलाविद्युतचुम्बकीय तरंगें। हालाँकि, स्पेक्ट्रम के इस छोटे से हिस्से के अध्ययन के दौरान असामान्य गुणों वाले अन्य विकिरणों की खोज की गई थी।
इसे उजागर करने की प्रथा है कम आवृत्ति विकिरण, रेडियो विकिरण, अवरक्त किरणें, दृश्य प्रकाश, पराबैंगनी किरणें, एक्स-रे और -विकिरण.सबसे छोटी तरंग दैर्ध्य -परमाणु नाभिक द्वारा विकिरण उत्सर्जित होता है।

व्यक्तिगत विकिरणों के बीच कोई बुनियादी अंतर नहीं है। ये सभी आवेशित कणों द्वारा उत्पन्न विद्युत चुम्बकीय तरंगें हैं। विद्युत चुम्बकीय तरंगों का पता अंततः आवेशित कणों पर उनके प्रभाव से लगाया जाता है . निर्वात में, किसी भी तरंग दैर्ध्य का विकिरण 300,000 किमी/सेकेंड की गति से यात्रा करता है।विकिरण पैमाने के अलग-अलग क्षेत्रों के बीच की सीमाएँ बहुत मनमानी हैं।

(स्लाइड 4)

विभिन्न तरंग दैर्ध्य का विकिरण वे जिस रूप में हैं उसी रूप में एक-दूसरे से भिन्न हैं प्राप्त(एंटीना विकिरण, थर्मल विकिरण, तेज़ इलेक्ट्रॉनों के ब्रेकिंग के दौरान विकिरण, आदि) और पंजीकरण के तरीके.

सभी सूचीबद्ध प्रकार के विद्युत चुम्बकीय विकिरण भी अंतरिक्ष वस्तुओं द्वारा उत्पन्न होते हैं और रॉकेट, कृत्रिम पृथ्वी उपग्रहों और का उपयोग करके सफलतापूर्वक अध्ययन किया जाता है। अंतरिक्ष यान. सबसे पहले, यह एक्स-रे और पर लागू होता है - विकिरण वायुमंडल द्वारा दृढ़ता से अवशोषित होता है।

तरंग दैर्ध्य में मात्रात्मक अंतर महत्वपूर्ण गुणात्मक अंतर को जन्म देता है।

विभिन्न तरंग दैर्ध्य के विकिरण पदार्थ द्वारा अवशोषण में एक दूसरे से बहुत भिन्न होते हैं। शॉर्ट-वेव विकिरण (एक्स-रे और विशेष रूप से -किरणें) कमजोर रूप से अवशोषित होती हैं। जो पदार्थ ऑप्टिकल तरंगों के लिए अपारदर्शी होते हैं वे इन विकिरणों के लिए पारदर्शी होते हैं। विद्युत चुम्बकीय तरंगों का परावर्तन गुणांक तरंग दैर्ध्य पर भी निर्भर करता है। लेकिन लंबी-तरंग और लघु-तरंग विकिरण के बीच मुख्य अंतर यही है शॉर्ट-वेव विकिरण से कणों के गुणों का पता चलता है।

आइए प्रत्येक विकिरण पर विचार करें।

(स्लाइड 5)

कम आवृत्ति विकिरणआवृत्ति रेंज में 3 10 -3 से 3 10 5 हर्ट्ज तक होता है। यह विकिरण 10 13 - 10 5 मीटर की तरंग दैर्ध्य से मेल खाता है। ऐसी अपेक्षाकृत कम आवृत्तियों के विकिरण की उपेक्षा की जा सकती है। कम आवृत्ति विकिरण का स्रोत प्रत्यावर्ती धारा जनरेटर हैं। धातुओं को पिघलाने और सख्त करने में उपयोग किया जाता है।

(स्लाइड 6)

रेडियो तरंगेंआवृत्ति रेंज 3·10 5 - 3·10 11 हर्ट्ज पर कब्जा करें। वे 10 5 - 10 -3 मीटर की तरंग दैर्ध्य के अनुरूप हैं। स्रोत रेडियो तरंगें, साथ हीनिम्न आवृत्ति विकिरण प्रत्यावर्ती धारा है। इसके अलावा स्रोत एक रेडियो फ़्रीक्वेंसी जनरेटर, तारे, जिनमें सूर्य, आकाशगंगाएँ और मेटागैलेक्सियाँ शामिल हैं। संकेतक हर्ट्ज़ वाइब्रेटर हैं, दोलन सर्किट.

उच्च आवृत्ति रेडियो तरंगों की तुलना मेंकम आवृत्ति वाले विकिरण से अंतरिक्ष में रेडियो तरंगों का ध्यान देने योग्य उत्सर्जन होता है। यह उन्हें विभिन्न दूरियों पर सूचना प्रसारित करने के लिए उपयोग करने की अनुमति देता है। भाषण, संगीत (प्रसारण), टेलीग्राफ सिग्नल (रेडियो संचार), और विभिन्न वस्तुओं की छवियां (रेडियोलोकेशन) प्रसारित की जाती हैं।

रेडियो तरंगों का उपयोग पदार्थ की संरचना और उस माध्यम के गुणों का अध्ययन करने के लिए किया जाता है जिसमें वे फैलती हैं। अंतरिक्ष पिंडों से रेडियो उत्सर्जन का अध्ययन रेडियो खगोल विज्ञान का विषय है। रेडियोमौसम विज्ञान में, प्राप्त तरंगों की विशेषताओं के आधार पर प्रक्रियाओं का अध्ययन किया जाता है।

(स्लाइड 7)

अवरक्त विकिरणआवृत्ति रेंज 3 10 11 - 3.85 10 14 हर्ट्ज पर है। वे 2·10 -3 - 7.6·10 -7 मीटर की तरंग दैर्ध्य के अनुरूप हैं।

इन्फ्रारेड विकिरण की खोज 1800 में खगोलशास्त्री विलियम हर्शेल ने की थी। दृश्य प्रकाश द्वारा गर्म किए गए थर्मामीटर के तापमान में वृद्धि का अध्ययन करते समय, हर्शेल ने दृश्य प्रकाश के क्षेत्र (लाल क्षेत्र से परे) के बाहर थर्मामीटर के सबसे बड़े ताप की खोज की। स्पेक्ट्रम में अपना स्थान दिए जाने पर अदृश्य विकिरण को अवरक्त कहा गया। अवरक्त विकिरण का स्रोत थर्मल और विद्युत प्रभाव के तहत अणुओं और परमाणुओं का विकिरण है। अवरक्त विकिरण का एक शक्तिशाली स्रोत सूर्य है; इसका लगभग 50% विकिरण अवरक्त क्षेत्र में होता है। टंगस्टन फिलामेंट के साथ गरमागरम लैंप की विकिरण ऊर्जा में इन्फ्रारेड विकिरण का एक महत्वपूर्ण हिस्सा (70 से 80% तक) होता है। इन्फ्रारेड विकिरण एक इलेक्ट्रिक आर्क और विभिन्न गैस-डिस्चार्ज लैंप द्वारा उत्सर्जित होता है। कुछ लेज़रों का विकिरण स्पेक्ट्रम के अवरक्त क्षेत्र में होता है। अवरक्त विकिरण के संकेतक फोटो और थर्मिस्टर, विशेष फोटो इमल्शन हैं। इन्फ्रारेड विकिरण का उपयोग लकड़ी को सुखाने के लिए किया जाता है, खाद्य उत्पादऔर खराब दृश्यता में सिग्नलिंग के लिए विभिन्न पेंट कोटिंग्स (इन्फ्रारेड हीटिंग) का उपयोग करना संभव बनाता है ऑप्टिकल उपकरण, आपको अंधेरे में देखने की अनुमति देता है, साथ ही रिमोट कंट्रोल से भी। इन्फ्रारेड किरणों का उपयोग प्रोजेक्टाइल और मिसाइलों को लक्ष्य तक निर्देशित करने और छिपे हुए दुश्मनों का पता लगाने के लिए किया जाता है। ये किरणें ग्रहों की सतह के अलग-अलग क्षेत्रों के तापमान में अंतर और पदार्थ के अणुओं की संरचनात्मक विशेषताओं (वर्णक्रमीय विश्लेषण) को निर्धारित करना संभव बनाती हैं। इन्फ्रारेड फोटोग्राफीजीव विज्ञान में पौधों की बीमारियों के अध्ययन में, चिकित्सा में त्वचा के निदान में और इसका उपयोग किया जाता है संवहनी रोग, नकली वस्तुओं का पता लगाने पर फोरेंसिक में। मनुष्यों के संपर्क में आने पर, यह मानव शरीर के तापमान में वृद्धि का कारण बनता है।

(स्लाइड 8)

दृश्यमान विकिरण - मानव आंख द्वारा देखी जाने वाली विद्युत चुम्बकीय तरंगों की एकमात्र सीमा। प्रकाश तरंगोंकाफी संकीर्ण सीमा पर कब्जा: 380 - 670 एनएम ( = 3.85 10 14 - 8 10 14 हर्ट्ज)। दृश्य विकिरण का स्रोत परमाणुओं और अणुओं में वैलेंस इलेक्ट्रॉन हैं, जो अंतरिक्ष में अपनी स्थिति बदलते हैं, साथ ही मुक्त आवेश भी, तेजी से आगे बढ़ना. यहस्पेक्ट्रम का हिस्सा व्यक्ति को उसके आसपास की दुनिया के बारे में अधिकतम जानकारी देता है। अपने हिसाब से भौतिक गुणयह केवल अन्य स्पेक्ट्रम श्रेणियों के समान है एक छोटा सा हिस्साविद्युत चुम्बकीय तरंगों का स्पेक्ट्रम. दृश्य सीमा में विभिन्न तरंग दैर्ध्य (आवृत्ति) वाले विकिरण का प्रभाव अलग-अलग होता है शारीरिक प्रभावमानव आंख की रेटिना पर, जिससे प्रकाश की मनोवैज्ञानिक अनुभूति होती है। रंग अपने आप में एक विद्युत चुम्बकीय प्रकाश तरंग का गुण नहीं है, बल्कि मानव शारीरिक प्रणाली की विद्युत रासायनिक क्रिया की अभिव्यक्ति है: आंखें, तंत्रिकाएं, मस्तिष्क। लगभग, हम दृश्य सीमा (विकिरण की बढ़ती आवृत्ति के क्रम में) में मानव आंख द्वारा पहचाने जाने वाले सात प्राथमिक रंगों का नाम दे सकते हैं: लाल, नारंगी, पीला, हरा, नीला, नीला, बैंगनी। स्पेक्ट्रम के प्राथमिक रंगों के अनुक्रम को याद रखना एक वाक्यांश द्वारा सुविधाजनक होता है, जिसका प्रत्येक शब्द प्राथमिक रंग के नाम के पहले अक्षर से शुरू होता है: "हर शिकारी जानना चाहता है कि तीतर कहाँ बैठता है।" दृश्यमान विकिरण प्रवाह को प्रभावित कर सकता है रासायनिक प्रतिक्रिएंपौधों में (प्रकाश संश्लेषण) और जानवरों और मनुष्यों में। दृश्य विकिरण शरीर में रासायनिक प्रतिक्रियाओं के कारण कुछ कीड़ों (जुगनू) और कुछ गहरे समुद्र की मछलियों द्वारा उत्सर्जित होता है। प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया के परिणामस्वरूप पौधों द्वारा कार्बन डाइऑक्साइड का अवशोषण और ऑक्सीजन की रिहाई पृथ्वी पर जैविक जीवन को बनाए रखने में मदद करती है। दृश्यमान विकिरण का उपयोग विभिन्न वस्तुओं को रोशन करते समय भी किया जाता है।

प्रकाश पृथ्वी पर जीवन का स्रोत है और साथ ही हमारे आसपास की दुनिया के बारे में हमारे विचारों का स्रोत भी है।

(स्लाइड 9)

पराबैंगनी विकिरण, आंखों के लिए अदृश्य विद्युत चुम्बकीय विकिरण, 3.8 ∙ 10 -7 - 3 ∙ 10 -9 मीटर ( = 8 * 10 14 - 3 * 10 16 हर्ट्ज) की तरंग दैर्ध्य के भीतर दृश्य और एक्स-रे विकिरण के बीच वर्णक्रमीय क्षेत्र पर कब्जा कर लेता है। पराबैंगनी विकिरण की खोज 1801 में जर्मन वैज्ञानिक जोहान रिटर ने की थी। दृश्य प्रकाश के प्रभाव में सिल्वर क्लोराइड के काले पड़ने का अध्ययन करके, रिटर ने पाया कि स्पेक्ट्रम के बैंगनी छोर से परे क्षेत्र में चांदी और भी अधिक प्रभावी ढंग से काली हो जाती है, जहां दृश्य विकिरण अनुपस्थित है। जिस अदृश्य विकिरण के कारण यह कालापन आया, उसे पराबैंगनी विकिरण कहा गया।

पराबैंगनी विकिरण का स्रोत परमाणुओं और अणुओं के वैलेंस इलेक्ट्रॉनों के साथ-साथ तेजी से बढ़ने वाले मुक्त शुल्क भी हैं।

-3000 K के तापमान पर गर्म किए गए ठोस पदार्थों से विकिरण में निरंतर स्पेक्ट्रम के पराबैंगनी विकिरण का एक उल्लेखनीय अनुपात होता है, जिसकी तीव्रता बढ़ते तापमान के साथ बढ़ती है। पराबैंगनी विकिरण का अधिक शक्तिशाली स्रोत कोई भी उच्च तापमान वाला प्लाज्मा है। के लिए विभिन्न अनुप्रयोगपराबैंगनी विकिरण, पारा, क्सीनन और अन्य गैस-डिस्चार्ज लैंप का उपयोग किया जाता है। पराबैंगनी विकिरण के प्राकृतिक स्रोत सूर्य, तारे, नीहारिकाएँ और अन्य अंतरिक्ष वस्तुएँ हैं। हालाँकि, उनके विकिरण का केवल लंबी-तरंग वाला हिस्सा (  290 एनएम) पृथ्वी की सतह तक पहुँचता है। पराबैंगनी विकिरण को पंजीकृत करने के लिए

 = 230 एनएम, पारंपरिक फोटोग्राफिक सामग्रियों का उपयोग किया जाता है; छोटे तरंग दैर्ध्य क्षेत्र में, विशेष कम-जिलेटिन फोटोग्राफिक परतें इसके प्रति संवेदनशील होती हैं। फोटोइलेक्ट्रिक रिसीवर का उपयोग किया जाता है जो आयनीकरण और फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव पैदा करने के लिए पराबैंगनी विकिरण की क्षमता का उपयोग करते हैं: फोटोडायोड, आयनीकरण कक्ष, फोटॉन काउंटर, फोटोमल्टीप्लायर।

छोटी खुराक में, पराबैंगनी विकिरण का मनुष्यों पर लाभकारी, उपचारात्मक प्रभाव पड़ता है, जो शरीर में विटामिन डी के संश्लेषण को सक्रिय करता है, साथ ही टैनिंग का कारण बनता है। पराबैंगनी विकिरण की एक बड़ी खुराक त्वचा में जलन और कैंसर (80% इलाज योग्य) का कारण बन सकती है। इसके अलावा, अत्यधिक पराबैंगनी विकिरण कमजोर कर देता है प्रतिरक्षा तंत्रशरीर, कुछ बीमारियों के विकास में योगदान देता है। पराबैंगनी विकिरण भी होता है जीवाणुनाशक प्रभाव: इस विकिरण के प्रभाव से रोगजनक बैक्टीरिया मर जाते हैं।

पराबैंगनी विकिरण का उपयोग फ्लोरोसेंट लैंप में, फोरेंसिक विज्ञान में (तस्वीरों से धोखाधड़ी वाले दस्तावेजों का पता लगाया जा सकता है), और कला इतिहास में (पराबैंगनी किरणों की मदद से, चित्रों में बहाली के अदृश्य निशान का पता लगाया जा सकता है) किया जाता है। खिड़की का शीशा व्यावहारिक रूप से पराबैंगनी विकिरण संचारित नहीं करता है, क्योंकि यह आयरन ऑक्साइड द्वारा अवशोषित होता है, जो कांच का हिस्सा है। इस कारण से, तेज़ धूप वाले दिन में भी आप खिड़की बंद करके कमरे में धूप सेंक नहीं सकते।

मनुष्य की आंखपराबैंगनी विकिरण नहीं देखता, क्योंकि आँख का कॉर्निया और आँख का लेंस पराबैंगनी विकिरण को अवशोषित करते हैं। कुछ जानवरों को पराबैंगनी विकिरण दिखाई देता है। उदाहरण के लिए, एक कबूतर बादल के मौसम में भी सूर्य के माध्यम से नेविगेट करता है।

(स्लाइड 10)

एक्स-रे विकिरण - यह विद्युत चुम्बकीय है आयनित विकिरण, 10 -12 - 1 0 -8 मीटर (आवृत्ति 3 * 10 16 - 3-10 20 हर्ट्ज) से तरंग दैर्ध्य के भीतर गामा और पराबैंगनी विकिरण के बीच वर्णक्रमीय क्षेत्र पर कब्जा कर रहा है। एक्स-रे विकिरण की खोज 1895 में जर्मन भौतिक विज्ञानी डब्ल्यू.के. रोएंटजेन ने की थी। एक्स-रे विकिरण का सबसे आम स्रोत एक एक्स-रे ट्यूब है, जिसमें विद्युत क्षेत्र द्वारा त्वरित इलेक्ट्रॉन एक धातु एनोड पर बमबारी करते हैं। उच्च-ऊर्जा आयनों के साथ किसी लक्ष्य पर बमबारी करके एक्स-रे का उत्पादन किया जा सकता है। कुछ रेडियोधर्मी आइसोटोप और सिंक्रोट्रॉन - इलेक्ट्रॉन भंडारण उपकरण - एक्स-रे विकिरण के स्रोत के रूप में भी काम कर सकते हैं। एक्स-रे विकिरण के प्राकृतिक स्रोत सूर्य और अन्य अंतरिक्ष वस्तुएँ हैं

एक्स-रे विकिरण में वस्तुओं की छवियां विशेष एक्स-रे फोटोग्राफिक फिल्म पर प्राप्त की जाती हैं। एक्स-रे विकिरण को एक आयनीकरण कक्ष, एक जगमगाहट काउंटर, माध्यमिक इलेक्ट्रॉन या चैनल इलेक्ट्रॉन मल्टीप्लायरों और माइक्रोचैनल प्लेटों का उपयोग करके रिकॉर्ड किया जा सकता है। इसकी उच्च भेदन शक्ति के कारण, एक्स-रे विकिरण का उपयोग एक्स-रे विवर्तन विश्लेषण (क्रिस्टल जाली की संरचना का अध्ययन), अणुओं की संरचना का अध्ययन करने, नमूनों में दोषों का पता लगाने और चिकित्सा में किया जाता है ( एक्स-रे, फ्लोरोग्राफी, कैंसर का उपचार), दोष का पता लगाने में (कास्टिंग, रेल में दोषों का पता लगाना), कला के इतिहास में (देर से पेंटिंग की एक परत के नीचे छिपी प्राचीन पेंटिंग का पता लगाना), खगोल विज्ञान में (एक्स-रे स्रोतों का अध्ययन करते समय), फोरेंसिक . एक्स-रे विकिरण की एक बड़ी खुराक से जलन होती है और मानव रक्त की संरचना में परिवर्तन होता है। एक्स-रे रिसीवरों के निर्माण और अंतरिक्ष स्टेशनों पर उनके प्लेसमेंट ने सैकड़ों सितारों, साथ ही गोले से एक्स-रे विकिरण का पता लगाना संभव बना दिया। सुपरनोवाऔर संपूर्ण आकाशगंगाएँ।

(स्लाइड 11)

गामा विकिरण - शॉर्ट-वेव विद्युत चुम्बकीय विकिरण, संपूर्ण आवृत्ति रेंज  = 8∙10 14 - 10 17 हर्ट्ज पर कब्जा कर लेता है, जो तरंग दैर्ध्य  = 3.8·10 -7 - 3∙10 -9 मीटर से मेल खाता है। गामा विकिरण इसकी खोज 1900 में फ्रांसीसी वैज्ञानिक पॉल विलार्ड ने की थी।

एक मजबूत चुंबकीय क्षेत्र में रेडियम के विकिरण का अध्ययन करते समय, विलार ने लघु-तरंग विद्युत चुम्बकीय विकिरण की खोज की जो प्रकाश की तरह विक्षेपित नहीं होता है, चुंबकीय क्षेत्र. इसे गामा विकिरण कहा जाता था। गामा विकिरण परमाणु प्रक्रियाओं, रेडियोधर्मी क्षय घटनाओं से जुड़ा है जो पृथ्वी और अंतरिक्ष दोनों में कुछ पदार्थों के साथ घटित होती हैं। गामा विकिरण को आयनीकरण और बुलबुला कक्षों के साथ-साथ विशेष फोटोग्राफिक इमल्शन का उपयोग करके रिकॉर्ड किया जा सकता है। इनका उपयोग परमाणु प्रक्रियाओं के अध्ययन और दोष का पता लगाने में किया जाता है। गामा विकिरण का मनुष्य पर नकारात्मक प्रभाव पड़ता है।

(स्लाइड 12)

तो, कम आवृत्ति विकिरण, रेडियो तरंगें, अवरक्त विकिरण, दृश्य विकिरण, पराबैंगनी विकिरण, एक्स-रे,-विकिरण विभिन्न प्रकार के विद्युत चुम्बकीय विकिरण हैं।

यदि आप मानसिक रूप से इन प्रकारों को बढ़ती आवृत्ति या घटती तरंग दैर्ध्य के अनुसार व्यवस्थित करते हैं, तो आपको एक विस्तृत निरंतर स्पेक्ट्रम मिलेगा - विद्युत चुम्बकीय विकिरण का एक पैमाना (शिक्षक पैमाना दिखाता है)। को खतरनाक प्रजातिविकिरण में शामिल हैं: गामा विकिरण, एक्स-रे और पराबैंगनी विकिरण, बाकी सुरक्षित हैं।

विद्युत चुम्बकीय विकिरण का श्रेणियों में विभाजन सशर्त है। क्षेत्रों के बीच कोई स्पष्ट सीमा नहीं है। क्षेत्रों के नाम ऐतिहासिक रूप से विकसित हुए हैं; वे केवल विकिरण स्रोतों को वर्गीकृत करने के एक सुविधाजनक साधन के रूप में कार्य करते हैं।

(स्लाइड 13)

विद्युत चुम्बकीय विकिरण पैमाने की सभी श्रेणियाँ हैं सामान्य विशेषता:

भौतिक प्रकृतिसभी विकिरण एक समान हैं

सभी विकिरण निर्वात में 3 * 10 8 m/s के बराबर समान गति से फैलते हैं

सभी विकिरण सामान्य तरंग गुण प्रदर्शित करते हैं (परावर्तन, अपवर्तन, हस्तक्षेप, विवर्तन, ध्रुवीकरण)

5. पाठ का सारांश

पाठ के अंत में, छात्र मेज पर काम करना समाप्त करते हैं।

(स्लाइड 14)

निष्कर्ष:

विद्युत चुम्बकीय तरंगों का संपूर्ण पैमाना इस बात का प्रमाण है कि सभी विकिरणों में क्वांटम और तरंग दोनों गुण होते हैं।

इस मामले में क्वांटम और तरंग गुण बहिष्कृत नहीं हैं, बल्कि एक दूसरे के पूरक हैं।

तरंग गुण कम आवृत्तियों पर अधिक स्पष्ट रूप से और उच्च आवृत्तियों पर कम स्पष्ट रूप से दिखाई देते हैं। इसके विपरीत, क्वांटम गुण उच्च आवृत्तियों पर अधिक स्पष्ट रूप से और कम आवृत्तियों पर कम स्पष्ट रूप से दिखाई देते हैं।

तरंग दैर्ध्य जितनी छोटी होगी, क्वांटम गुण उतने ही चमकीले दिखाई देंगे, और तरंग दैर्ध्य जितनी लंबी होगी, तरंग गुण उतने ही चमकीले दिखाई देंगे।

यह सब द्वंद्वात्मकता के नियम (मात्रात्मक परिवर्तनों का गुणात्मक परिवर्तनों में परिवर्तन) की पुष्टि के रूप में कार्य करता है।

सार (सीखें), तालिका भरें

अंतिम कॉलम (मनुष्यों पर ईएमआर का प्रभाव) और

ईएमआर के उपयोग पर एक रिपोर्ट तैयार करें

विकास सामग्री

गुजरात एलपीआर "लूसोश नंबर 18"

Lugansk

कारसेवा आई.डी.

सामान्यीकृत विकिरण अध्ययन योजना

1. रेंज का नाम.

2. तरंग दैर्ध्य

3. आवृत्ति

4. इसकी खोज किसने की थी?

5. स्रोत

6. रिसीवर (संकेतक)

7. आवेदन

8. मनुष्य पर प्रभाव

तालिका "विद्युत चुम्बकीय तरंग स्केल"

विकिरण का नाम

वेवलेंथ

आवृत्ति

द्वारा खोला गया

स्रोत

रिसीवर

आवेदन

मनुष्यों पर प्रभाव

विकिरण एक दूसरे से भिन्न होते हैं:

• प्राप्ति की विधि द्वारा;
• पंजीकरण विधि द्वारा.

तरंग दैर्ध्य में मात्रात्मक अंतर महत्वपूर्ण गुणात्मक अंतर पैदा करते हैं; वे पदार्थ द्वारा अलग-अलग तरीके से अवशोषित होते हैं (शॉर्ट-वेव विकिरण - एक्स-रे और गामा विकिरण) - कमजोर रूप से अवशोषित होते हैं।

शॉर्ट-वेव विकिरण से कणों के गुणों का पता चलता है।

कम आवृत्ति कंपन

तरंग दैर्ध्य (एम)

10 13 - 10 5

आवृत्ति हर्ट्ज)

3 · 10 -3 - 3 · 10 5

स्रोत

रिओस्टैटिक अल्टरनेटर, डायनेमो,

हर्ट्ज़ वाइब्रेटर,

विद्युत नेटवर्क में जनरेटर (50 हर्ट्ज)

उच्च (औद्योगिक) आवृत्ति (200 हर्ट्ज) के मशीन जनरेटर

टेलीफोन नेटवर्क (5000Hz)

ध्वनि जनरेटर (माइक्रोफोन, लाउडस्पीकर)

रिसीवर

विद्युत उपकरण और मोटरें

खोज का इतिहास

ओलिवर लॉज (1893), निकोला टेस्ला (1983)

आवेदन

सिनेमा, रेडियो प्रसारण (माइक्रोफोन, लाउडस्पीकर)

रेडियो तरंगें

तरंग दैर्ध्य (एम)

आवृत्ति हर्ट्ज)

10 5 - 10 -3

स्रोत

3 · 10 5 - 3 · 10 11

दोलन परिपथ

मैक्रोस्कोपिक वाइब्रेटर

तारे, आकाशगंगाएँ, मेटागैलेक्सियाँ

रिसीवर

खोज का इतिहास

प्राप्त वाइब्रेटर (हर्ट्ज़ वाइब्रेटर) के अंतराल में चिंगारी

गैस डिस्चार्ज ट्यूब की चमक, सुसंगत

बी. फेडरसन (1862), जी. हर्ट्ज़ (1887), ए.एस. पोपोव, ए.एन. लेबेडेव

आवेदन

लंबे समय के अतिरिक्त- रेडियो नेविगेशन, रेडियोटेलीग्राफ संचार, मौसम रिपोर्ट का प्रसारण

लंबा- रेडियोटेलीग्राफ और रेडियोटेलीफोन संचार, रेडियो प्रसारण, रेडियो नेविगेशन

औसत- रेडियोटेलीग्राफी और रेडियोटेलीफोन संचार, रेडियो प्रसारण, रेडियो नेविगेशन

छोटा- शौकिया रेडियो संचार

वीएचएफ- अंतरिक्ष रेडियो संचार

यूएचएफ- टेलीविजन, रडार, रेडियो रिले संचार, सेलुलर टेलीफोन संचार

एसएमवी-रडार, रेडियो रिले संचार, आकाशीय नेविगेशन, उपग्रह टेलीविजन

एमएमवी- राडार

अवरक्त विकिरण

तरंग दैर्ध्य (एम)

2 · 10 -3 - 7,6∙10 -7

आवृत्ति हर्ट्ज)

3∙10 11 - 3,85∙10 14

स्रोत

कोई भी गर्म शरीर: मोमबत्ती, स्टोव, रेडिएटर, विद्युत गरमागरम लैंप

एक व्यक्ति 9 की लंबाई वाली विद्युत चुम्बकीय तरंगें उत्सर्जित करता है · 10 -6 एम

रिसीवर

थर्मोएलिमेंट्स, बोलोमीटर, फोटोसेल, फोटोरेसिस्टर्स, फोटोग्राफिक फिल्में

खोज का इतिहास

डब्ल्यू. हर्शल (1800), जी. रुबेंस और ई. निकोल्स (1896),

आवेदन

फोरेंसिक विज्ञान में, कोहरे और अंधेरे में सांसारिक वस्तुओं की तस्वीरें लेना, दूरबीन और अंधेरे में शूटिंग के लिए जगहें, जीवित जीव के ऊतकों को गर्म करना (चिकित्सा में), लकड़ी और चित्रित कार निकायों को सुखाना, परिसर की सुरक्षा के लिए अलार्म सिस्टम, अवरक्त दूरबीन।

दृश्यमान विकिरण

तरंग दैर्ध्य (एम)

6,7∙10 -7 - 3,8 ∙10 -7

आवृत्ति हर्ट्ज)

4∙10 14 - 8 ∙10 14

स्रोत

सूर्य, गरमागरम दीपक, आग

रिसीवर

आँख, फोटोग्राफिक प्लेट, फोटोसेल, थर्मोकपल

खोज का इतिहास

एम. मेलोनी

आवेदन

दृष्टि

जैविक जीवन

पराबैंगनी विकिरण

तरंग दैर्ध्य (एम)

3,8 ∙10 -7 - 3∙10 -9

आवृत्ति हर्ट्ज)

8 ∙ 10 14 - 3 · 10 16

स्रोत

सूरज की रोशनी शामिल है

क्वार्ट्ज ट्यूब के साथ गैस डिस्चार्ज लैंप

1000 डिग्री सेल्सियस से अधिक तापमान वाले सभी ठोस पदार्थों द्वारा उत्सर्जित, चमकदार (पारा को छोड़कर)

रिसीवर

फोटोकल्स,

फोटोमल्टीप्लायर,

दीप्तिमान पदार्थ

खोज का इतिहास

जोहान रिटर, आम आदमी

आवेदन

औद्योगिक इलेक्ट्रॉनिक्स और स्वचालन,

फ्लोरोसेंट लैंप,

कपड़ा उत्पादन

वायु बंध्याकरण

चिकित्सा, सौंदर्य प्रसाधन

एक्स-रे विकिरण

तरंग दैर्ध्य (एम)

10 -12 - 10 -8

आवृत्ति हर्ट्ज)

3∙10 16 - 3 · 10 20

स्रोत

इलेक्ट्रॉन एक्स-रे ट्यूब (एनोड पर वोल्टेज - 100 केवी तक, कैथोड - फिलामेंट, विकिरण - उच्च-ऊर्जा क्वांटा)

सौर कोरोना

रिसीवर

कैमरा रोल,

कुछ क्रिस्टल की चमक

खोज का इतिहास

वी. रोएंटगेन, आर. मिलिकेन

आवेदन

रोगों का निदान और उपचार (चिकित्सा में), दोष का पता लगाना (नियंत्रण)। आंतरिक संरचनाएँ, वेल्ड)

गामा विकिरण

तरंग दैर्ध्य (एम)

3,8 · 10 -7 - 3∙10 -9

आवृत्ति हर्ट्ज)

8∙10 14 - 10 17

ऊर्जा(ईवी)

9,03 10 3 – 1, 24 10 16 इव

स्रोत

रेडियोधर्मी परमाणु नाभिक, परमाणु प्रतिक्रियाएँ, पदार्थ को विकिरण में परिवर्तित करने की प्रक्रियाएँ

रिसीवर

काउंटर

खोज का इतिहास

पॉल विलार्ड (1900)

आवेदन

दोष का पता लगाना

प्रक्रिया नियंत्रण

परमाणु प्रक्रियाओं का अनुसंधान

चिकित्सा में थेरेपी और निदान

विद्युत चुम्बकीय विकिरणों के सामान्य गुण

भौतिक प्रकृति

सभी विकिरण एक समान हैं

सारे विकिरण फैल जाते हैं

निर्वात में समान गति से,

प्रकाश की गति के बराबर

सभी विकिरणों का पता लगाया जाता है

सामान्य तरंग गुण

ध्रुवीकरण

प्रतिबिंब

अपवर्तन

विवर्तन

दखल अंदाजी

• विद्युत चुम्बकीय तरंगों का संपूर्ण पैमाना इस बात का प्रमाण है कि सभी विकिरणों में क्वांटम और तरंग दोनों गुण होते हैं।
• इस मामले में क्वांटम और तरंग गुण बहिष्कृत नहीं हैं, बल्कि एक दूसरे के पूरक हैं।
• तरंग गुण कम आवृत्तियों पर अधिक स्पष्ट रूप से और उच्च आवृत्तियों पर कम स्पष्ट रूप से दिखाई देते हैं। इसके विपरीत, क्वांटम गुण उच्च आवृत्तियों पर अधिक स्पष्ट रूप से और कम आवृत्तियों पर कम स्पष्ट रूप से दिखाई देते हैं।
• तरंग दैर्ध्य जितनी छोटी होगी, क्वांटम गुण उतने ही चमकीले दिखाई देंगे, और तरंग दैर्ध्य जितनी लंबी होगी, तरंग गुण उतने ही चमकीले दिखाई देंगे।

• § 68 (पढ़ें)
• तालिका के अंतिम कॉलम को भरें (किसी व्यक्ति पर ईएमआर का प्रभाव)
• ईएमआर के उपयोग पर एक रिपोर्ट तैयार करें

विद्युत चुम्बकीय तरंगों को तरंग दैर्ध्य λ या संबंधित तरंग आवृत्ति द्वारा वर्गीकृत किया जाता है एफ. यह भी ध्यान दें कि ये पैरामीटर न केवल तरंग, बल्कि क्वांटम गुणों की भी विशेषता रखते हैं विद्युत चुम्बकीय. तदनुसार, पहले मामले में, विद्युत चुम्बकीय तरंग का वर्णन इस पाठ्यक्रम में अध्ययन किए गए शास्त्रीय कानूनों द्वारा किया गया है।

आइए विद्युत चुम्बकीय तरंगों के स्पेक्ट्रम की अवधारणा पर विचार करें। विद्युत चुम्बकीय तरंगों का स्पेक्ट्रमप्रकृति में मौजूद विद्युत चुम्बकीय तरंगों का आवृत्ति बैंड है।

बढ़ती आवृत्ति के क्रम में विद्युत चुम्बकीय विकिरण का स्पेक्ट्रम है:

विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम के विभिन्न भाग तरंगों को उत्सर्जित करने और प्राप्त करने के तरीके में भिन्न होते हैं, उससे संबंधितया स्पेक्ट्रम का कोई अन्य भाग। इस कारण से, विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम के विभिन्न भागों के बीच कोई तीव्र सीमाएँ नहीं हैं, लेकिन प्रत्येक सीमा अपनी विशेषताओं और अपने कानूनों की व्यापकता से निर्धारित होती है, जो रैखिक तराजू के संबंधों द्वारा निर्धारित होती है।

रेडियो तरंगों का अध्ययन शास्त्रीय इलेक्ट्रोडायनामिक्स द्वारा किया जाता है। इन्फ्रारेड प्रकाश और पराबैंगनी विकिरण का अध्ययन शास्त्रीय प्रकाशिकी और क्वांटम भौतिकी दोनों द्वारा किया जाता है। एक्स-रे और गामा विकिरण का अध्ययन क्वांटम और परमाणु भौतिकी में किया जाता है।

आइए विद्युत चुम्बकीय तरंगों के स्पेक्ट्रम पर अधिक विस्तार से विचार करें।

कम आवृत्ति वाली तरंगें

कम आवृत्ति वाली तरंगें विद्युत चुम्बकीय तरंगें होती हैं जिनकी दोलन आवृत्ति 100 किलोहर्ट्ज़ से अधिक नहीं होती है)। यह वह आवृत्ति रेंज है जिसका उपयोग पारंपरिक रूप से इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग में किया जाता है। औद्योगिक विद्युत इंजीनियरिंग में, 50 हर्ट्ज की आवृत्ति का उपयोग किया जाता है, जिस पर विद्युत ऊर्जा लाइनों के माध्यम से प्रसारित होती है और वोल्टेज को ट्रांसफार्मर उपकरणों द्वारा परिवर्तित किया जाता है। विमानन और जमीनी परिवहन में, 400 हर्ट्ज की आवृत्ति का अक्सर उपयोग किया जाता है, जो 50 हर्ट्ज की आवृत्ति की तुलना में विद्युत मशीनों और ट्रांसफार्मर के वजन में 8 गुना लाभ प्रदान करता है। स्विचिंग बिजली आपूर्ति की नवीनतम पीढ़ियाँ इकाइयों और दसियों kHz की प्रत्यावर्ती धारा परिवर्तन आवृत्तियों का उपयोग करती हैं, जो उन्हें कॉम्पैक्ट और ऊर्जा-समृद्ध बनाती हैं।
निम्न-आवृत्ति रेंज और उच्च आवृत्तियों के बीच मूलभूत अंतर विद्युत चुम्बकीय तरंगों की गति में उनकी आवृत्ति के वर्गमूल के अनुपात में 100 किलोहर्ट्ज़ पर 300 हजार किमी/सेकेंड से 50 हर्ट्ज पर लगभग 7 हजार किमी/सेकेंड तक की गिरावट है।

रेडियो तरंगें

रेडियो तरंगें विद्युत चुम्बकीय तरंगें होती हैं जिनकी तरंग दैर्ध्य 1 मिमी (आवृत्ति 3 10 11 हर्ट्ज = 300 गीगाहर्ट्ज से कम) और 3 किमी से कम (100 किलोहर्ट्ज से ऊपर) से अधिक होती है।

रेडियो तरंगों को निम्न में विभाजित किया गया है:

1. लंबाई में लंबी तरंगें 3 किमी से 300 मीटर तक होती हैं (आवृत्ति 10 5 हर्ट्ज - 10 6 हर्ट्ज = 1 मेगाहर्ट्ज की सीमा में);

2. मध्यम तरंगें लंबाई में 300 मीटर से 100 मीटर तक होती हैं (आवृत्ति 10 6 हर्ट्ज -3 * 10 6 हर्ट्ज = 3 मेगाहर्ट्ज की सीमा में);

3. छोटी लहरें 100 मीटर से 10 मीटर तक की तरंग दैर्ध्य सीमा में (आवृत्ति 310 6 हर्ट्ज-310 7 हर्ट्ज = 30 मेगाहर्ट्ज की सीमा में);

4. 10 मीटर से कम तरंग दैर्ध्य वाली अल्ट्राशॉर्ट तरंगें (310 7 हर्ट्ज = 30 मेगाहर्ट्ज से अधिक आवृत्ति)।

अल्ट्राशॉर्ट तरंगें, बदले में, विभाजित हैं:

ए) मीटर तरंगें;

बी) सेंटीमीटर तरंगें;

बी) मिलीमीटर तरंगें;

1 मीटर से कम तरंग दैर्ध्य (300 मेगाहर्ट्ज से कम आवृत्ति) वाली तरंगों को माइक्रोवेव या अति-उच्च आवृत्ति तरंगें (माइक्रोवेव तरंगें) कहा जाता है।

परमाणुओं के आकार की तुलना में रेडियो रेंज की बड़ी तरंग दैर्ध्य के कारण, माध्यम की परमाणु संरचना को ध्यान में रखे बिना रेडियो तरंगों के प्रसार पर विचार किया जा सकता है, अर्थात। घटनात्मक रूप से, जैसा कि मैक्सवेल के सिद्धांत का निर्माण करते समय प्रथागत है। रेडियो तरंगों के क्वांटम गुण केवल स्पेक्ट्रम के अवरक्त भाग से सटे सबसे छोटी तरंगों के लिए और तथाकथित प्रसार के दौरान प्रकट होते हैं। 10 -12 सेकंड - 10 -15 सेकंड के क्रम की अवधि के साथ अल्ट्राशॉर्ट पल्स, परमाणुओं और अणुओं के अंदर इलेक्ट्रॉन दोलन के समय के बराबर।
रेडियो तरंगों और उच्च आवृत्तियों के बीच मूलभूत अंतर तरंग वाहक (ईथर) की तरंग दैर्ध्य, 1 मिमी (2.7°K) के बराबर, और इस माध्यम में फैलने वाली विद्युत चुम्बकीय तरंग के बीच एक अलग थर्मोडायनामिक संबंध है।

रेडियो तरंग विकिरण के जैविक प्रभाव

रडार प्रौद्योगिकी में शक्तिशाली रेडियो तरंग विकिरण के उपयोग के भयानक बलिदान अनुभव ने तरंग दैर्ध्य (आवृत्ति) के आधार पर रेडियो तरंगों के विशिष्ट प्रभाव को दिखाया।

पर मानव शरीर विनाशकारी प्रभावइसमें इतनी औसत शक्ति नहीं है जितनी चरम विकिरण शक्ति है, जिस पर प्रोटीन संरचनाओं में अपरिवर्तनीय घटनाएं घटित होती हैं। उदाहरण के लिए, माइक्रोवेव ओवन (माइक्रोवेव) के मैग्नेट्रॉन से निरंतर विकिरण की शक्ति, जिसकी मात्रा 1 किलोवाट है, ओवन की एक छोटी बंद (परिरक्षित) मात्रा में केवल भोजन को प्रभावित करती है, और आस-पास के व्यक्ति के लिए लगभग सुरक्षित है। 1000:1 के कर्तव्य चक्र (पुनरावृत्ति अवधि और पल्स अवधि का अनुपात) के साथ लघु पल्स द्वारा उत्सर्जित 1 किलोवाट की औसत शक्ति के एक रडार स्टेशन (रडार) की शक्ति और, तदनुसार, 1 मेगावाट की पल्स पावर, उत्सर्जक से सैकड़ों मीटर की दूरी पर मानव स्वास्थ्य और जीवन के लिए बहुत खतरनाक है। उत्तरार्द्ध में, निश्चित रूप से, रडार विकिरण की दिशा भी एक भूमिका निभाती है, जो औसत शक्ति के बजाय स्पंदित के विनाशकारी प्रभाव पर जोर देती है।

मीटर तरंगों के संपर्क में आना

एक मेगावाट से अधिक (जैसे कि पी-16 प्रारंभिक चेतावनी स्टेशन) की पल्स शक्ति और लंबाई के अनुरूप मीटर रडार स्टेशनों (रडार) के पल्स जनरेटर द्वारा उत्सर्जित उच्च तीव्रता वाली मीटर तरंगें मेरुदंडमनुष्य और जानवर, साथ ही अक्षतंतु की लंबाई, इन संरचनाओं की चालकता को बाधित करती है, जिससे डाइएन्सेफेलिक सिंड्रोम (एचएफ रोग) होता है। उत्तरार्द्ध की ओर ले जाता है त्वरित विकास(कई महीनों से कई वर्षों तक) पूर्ण या आंशिक (विकिरण की प्राप्त पल्स खुराक के आधार पर) किसी व्यक्ति के अंगों का अपरिवर्तनीय पक्षाघात, साथ ही आंतों और अन्य आंतरिक अंगों के संक्रमण में व्यवधान।

डेसीमीटर तरंगों का प्रभाव

डेसीमीटर तरंगें तरंग दैर्ध्य में रक्त वाहिकाओं के बराबर होती हैं, जो मानव और पशु अंगों जैसे फेफड़े, यकृत और गुर्दे को कवर करती हैं। यह एक कारण है कि वे इन अंगों में "सौम्य" ट्यूमर (सिस्ट) के विकास का कारण बनते हैं। सतह पर विकास हो रहा है रक्त वाहिकाएं, ये ट्यूमर सामान्य रक्त परिसंचरण की समाप्ति और अंग कार्य में व्यवधान का कारण बनते हैं। यदि ऐसे ट्यूमर को समय पर शल्य चिकित्सा द्वारा नहीं हटाया जाता है, तो शरीर की मृत्यु हो जाती है। डेसीमीटर तरंगें खतरनाक स्तरतीव्रता ऐसे राडार के मैग्नेट्रोन द्वारा उत्सर्जित होती है जैसे पी-15 मोबाइल वायु रक्षा राडार, साथ ही कुछ विमानों के राडार।

सेंटीमीटर तरंगों के संपर्क में आना

शक्तिशाली सेंटीमीटर तरंगें ल्यूकेमिया - "श्वेत रक्त", साथ ही अन्य रूपों जैसी बीमारियों का कारण बनती हैं घातक ट्यूमरइंसान और जानवर. इन रोगों की घटना के लिए पर्याप्त तीव्रता की तरंगें सेंटीमीटर रेंज के रडार पी-35, पी-37 और लगभग सभी विमान रडार द्वारा उत्पन्न की जाती हैं।

इन्फ्रारेड, प्रकाश और पराबैंगनी विकिरण

इन्फ्रारेड, प्रकाश, पराबैंगनीविकिरण की मात्रा होती है विद्युत चुम्बकीय तरंगों के स्पेक्ट्रम का ऑप्टिकल क्षेत्रशब्द के व्यापक अर्थ में. यह स्पेक्ट्रम 2·10 -6 मीटर = 2 माइक्रोमीटर से 10 -8 मीटर = 10 एनएम (आवृत्ति 1.5·10 14 हर्ट्ज से 3·10 16 हर्ट्ज तक) की सीमा में विद्युत चुम्बकीय तरंग दैर्ध्य की सीमा रखता है। ऊपरी सीमाऑप्टिकल रेंज इन्फ्रारेड रेंज की लंबी-तरंग सीमा से निर्धारित होती है, और निचली पराबैंगनी की शॉर्ट-वेव सीमा से निर्धारित होती है (चित्र 2.14)।

सूचीबद्ध तरंगों के वर्णक्रमीय क्षेत्रों की निकटता ने उनका अध्ययन करने के लिए उपयोग की जाने वाली विधियों और उपकरणों की समानता निर्धारित की व्यावहारिक अनुप्रयोग. ऐतिहासिक रूप से, लेंस का उपयोग इन उद्देश्यों के लिए किया जाता था, विवर्तन झंझरी, प्रिज्म, डायाफ्राम, विभिन्न ऑप्टिकल उपकरणों (इंटरफेरोमीटर, पोलराइज़र, मॉड्यूलेटर इत्यादि) में शामिल ऑप्टिकली सक्रिय पदार्थ।

दूसरी ओर, स्पेक्ट्रम के ऑप्टिकल क्षेत्र से विकिरण में विभिन्न मीडिया के संचरण के सामान्य पैटर्न होते हैं, जिन्हें ज्यामितीय प्रकाशिकी का उपयोग करके प्राप्त किया जा सकता है, जिसका व्यापक रूप से ऑप्टिकल उपकरणों और ऑप्टिकल सिग्नल प्रसार चैनलों दोनों की गणना और निर्माण के लिए उपयोग किया जाता है। इन्फ्रारेड विकिरण है कई आर्थ्रोपोड (कीड़े, मकड़ी, आदि) और सरीसृप (सांप, छिपकली, आदि) को दिखाई देते हैं। , सेमीकंडक्टर सेंसर (इन्फ्रारेड फोटोएरे) के लिए सुलभ, लेकिन यह पृथ्वी के वायुमंडल की मोटाई से प्रसारित नहीं होता है, जो अनुमति नहीं देता पृथ्वी की सतह से अवरक्त तारों - "भूरे बौने" का निरीक्षण करें, जो आकाशगंगा के सभी तारों का 90% से अधिक हिस्सा बनाते हैं।

ऑप्टिकल रेंज की आवृत्ति चौड़ाई लगभग 18 ऑक्टेव है, जिनमें से ऑप्टिकल रेंज लगभग एक ऑक्टेव () के लिए जिम्मेदार है; पराबैंगनी के लिए - 5 सप्तक ( ), अवरक्त विकिरण - 11 सप्तक (

स्पेक्ट्रम के ऑप्टिकल भाग में, पदार्थ की परमाणु संरचना के कारण होने वाली घटनाएं महत्वपूर्ण हो जाती हैं। इस कारण ऑप्टिकल विकिरण के तरंग गुणों के साथ-साथ क्वांटम गुण भी प्रकट होते हैं।

रोशनी

एक्स-रे और गामा विकिरण

एक्स-रे और गामा विकिरण के क्षेत्र में विकिरण के क्वांटम गुण सामने आते हैं।

एक्स-रे विकिरणयह तब होता है जब तेजी से चार्ज होने वाले कण (इलेक्ट्रॉन, प्रोटॉन, आदि) धीमे हो जाते हैं, साथ ही अंदर होने वाली प्रक्रियाओं के परिणामस्वरूप भी। इलेक्ट्रॉनिक गोलेपरमाणु.

गामा विकिरण परमाणु नाभिक के अंदर होने वाली घटनाओं के साथ-साथ परमाणु प्रतिक्रियाओं का परिणाम है। एक्स-रे और गामा विकिरण के बीच की सीमा पारंपरिक रूप से विकिरण की दी गई आवृत्ति के अनुरूप ऊर्जा क्वांटम के मूल्य से निर्धारित होती है।

एक्स-रे विकिरण में 50 एनएम से 10 -3 एनएम तक की लंबाई वाली विद्युत चुम्बकीय तरंगें होती हैं, जो 20 eV से 1 MeV तक की क्वांटम ऊर्जा से मेल खाती हैं।

गामा विकिरण में 10 -2 एनएम से कम तरंग दैर्ध्य वाली विद्युत चुम्बकीय तरंगें होती हैं, जो 0.1 MeV से अधिक की क्वांटम ऊर्जा से मेल खाती हैं।

प्रकाश की विद्युत चुम्बकीय प्रकृति

प्रकाश विद्युत चुम्बकीय तरंगों के स्पेक्ट्रम का दृश्य भाग है, जिसकी तरंग दैर्ध्य 0.4 µm से 0.76 µm तक होती है। ऑप्टिकल विकिरण के प्रत्येक वर्णक्रमीय घटक को एक विशिष्ट रंग निर्दिष्ट किया जा सकता है। ऑप्टिकल विकिरण के वर्णक्रमीय घटकों का रंग उनकी तरंग दैर्ध्य द्वारा निर्धारित होता है। जैसे-जैसे इसकी तरंग दैर्ध्य घटती है, विकिरण का रंग बदल जाता है इस अनुसार: लाल, नारंगी, पीला, हरा, नीला, नील, बैंगनी।

सबसे लंबी तरंग दैर्ध्य के अनुरूप लाल प्रकाश, स्पेक्ट्रम के लाल सिरे को परिभाषित करता है। बैंगनी प्रकाश - बैंगनी सीमा से मेल खाता है।

प्राकृतिक (दिन का प्रकाश, सूर्य का प्रकाश) प्रकाश रंगीन नहीं होता है और मनुष्यों को दिखाई देने वाले पूरे स्पेक्ट्रम से विद्युत चुम्बकीय तरंगों के सुपरपोजिशन का प्रतिनिधित्व करता है। प्राकृतिक प्रकाश उत्तेजित परमाणुओं द्वारा विद्युत चुम्बकीय तरंगों के उत्सर्जन के परिणामस्वरूप उत्पन्न होता है। उत्तेजना की प्रकृति भिन्न हो सकती है: थर्मल, रासायनिक, विद्युत चुम्बकीय, आदि। उत्तेजना के परिणामस्वरूप, परमाणु लगभग 10 -8 सेकंड के लिए यादृच्छिक रूप से विद्युत चुम्बकीय तरंगें उत्सर्जित करते हैं। चूँकि परमाणुओं के उत्तेजना का ऊर्जा स्पेक्ट्रम काफी व्यापक है, संपूर्ण दृश्यमान स्पेक्ट्रम से विद्युत चुम्बकीय तरंगें उत्सर्जित होती हैं, जिनका प्रारंभिक चरण, दिशा और ध्रुवीकरण यादृच्छिक होता है। इस कारण प्राकृतिक प्रकाश ध्रुवीकृत नहीं होता है। इसका मतलब यह है कि परस्पर लंबवत ध्रुवीकरण वाले प्राकृतिक प्रकाश की विद्युत चुम्बकीय तरंगों के वर्णक्रमीय घटकों का "घनत्व" समान है।

प्रकाश सीमा में हार्मोनिक विद्युत चुम्बकीय तरंगें कहलाती हैं एकरंगा. एकवर्णी प्रकाश तरंग के लिए, मुख्य विशेषताओं में से एक तीव्रता है। प्रकाश तरंग की तीव्रतातरंग द्वारा स्थानांतरित ऊर्जा प्रवाह घनत्व (1.25) के औसत मूल्य का प्रतिनिधित्व करता है:

पोयंटिंग वेक्टर कहां है.

आयाम के साथ प्रकाश, समतल, एकवर्णी तरंग की तीव्रता की गणना विद्युत क्षेत्रसूत्र (1.35) के अनुसार ढांकता हुआ और चुंबकीय पारगम्यता के साथ एक सजातीय माध्यम में (1.30) और (1.32) को ध्यान में रखते हुए:

परंपरागत रूप से, ऑप्टिकल घटनाओं को किरणों का उपयोग करके माना जाता है। किरणों का उपयोग करके प्रकाशीय घटनाओं का वर्णन कहलाता है ज्यामितीय-ऑप्टिकल. ज्यामितीय प्रकाशिकी में विकसित किरण प्रक्षेपवक्र खोजने के नियम, ऑप्टिकल घटनाओं के विश्लेषण और विभिन्न ऑप्टिकल उपकरणों के निर्माण में व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं।

आइए हम प्रकाश तरंगों के विद्युत चुम्बकीय प्रतिनिधित्व के आधार पर एक किरण को परिभाषित करें। सबसे पहले, किरणें वे रेखाएँ हैं जिनके अनुदिश विद्युत चुम्बकीय तरंगें फैलती हैं। इस कारण से, किरण एक रेखा है, जिसके प्रत्येक बिंदु पर विद्युत चुम्बकीय तरंग का औसत पोयंटिंग वेक्टर इस रेखा पर स्पर्शरेखीय रूप से निर्देशित होता है।

सजातीय आइसोट्रोपिक मीडिया में, औसत पोयंटिंग वेक्टर की दिशा तरंग सतह (इक्विफ़ेज़ सतह) के सामान्य के साथ मेल खाती है, यानी। तरंग वेक्टर के साथ.

इस प्रकार, सजातीय आइसोट्रोपिक मीडिया में, किरणें विद्युत चुम्बकीय तरंग के संबंधित तरंगाग्र के लंबवत होती हैं।

उदाहरण के लिए, एक बिंदु मोनोक्रोमैटिक प्रकाश स्रोत द्वारा उत्सर्जित किरणों पर विचार करें। ज्यामितीय प्रकाशिकी के दृष्टिकोण से, कई किरणें स्रोत बिंदु से रेडियल दिशा में निकलती हैं। प्रकाश के विद्युत चुम्बकीय सार की स्थिति से, एक गोलाकार विद्युत चुम्बकीय तरंग स्रोत बिंदु से फैलती है। बहुत हो गया लम्बी दूरीस्रोत से, स्थानीय रूप से गोलाकार तरंग को समतल मानते हुए, तरंग अग्रभाग की वक्रता को उपेक्षित किया जा सकता है। लहर के सामने की सतह को तोड़कर एक बड़ी संख्या कीस्थानीय रूप से समतल खंडों में, प्रत्येक खंड के केंद्र के माध्यम से एक सामान्य रेखा खींचना संभव है, जिसके साथ एक समतल तरंग फैलती है, अर्थात। ज्यामितीय-ऑप्टिकल व्याख्या किरण में। इस प्रकार, दोनों दृष्टिकोण विचारित उदाहरण का समान विवरण देते हैं।

ज्यामितीय प्रकाशिकी का मुख्य कार्य किरण (प्रक्षेपवक्र) की दिशा ज्ञात करना है। तथाकथित का न्यूनतम ज्ञात करने की परिवर्तनशील समस्या को हल करने के बाद प्रक्षेपवक्र समीकरण पाया जाता है। वांछित पथों पर कार्रवाई. इस समस्या के सख्त सूत्रीकरण और समाधान के विवरण में जाए बिना, हम यह मान सकते हैं कि किरणें सबसे कम कुल ऑप्टिकल लंबाई वाले प्रक्षेपवक्र हैं। यह कथन फ़र्मेट के सिद्धांत का परिणाम है।

किरण प्रक्षेपवक्र को निर्धारित करने के लिए परिवर्तनशील दृष्टिकोण को अमानवीय मीडिया पर भी लागू किया जा सकता है, अर्थात। ऐसा मीडिया जिसमें अपवर्तक सूचकांक माध्यम के बिंदुओं के निर्देशांक का एक कार्य है। यदि हम एक फ़ंक्शन के साथ एक अमानवीय माध्यम में तरंग मोर्चे की सतह के आकार का वर्णन करते हैं, तो इसे आंशिक अंतर समीकरण के समाधान के आधार पर पाया जा सकता है, जिसे ईकोनल समीकरण के रूप में जाना जाता है, और विश्लेषणात्मक यांत्रिकी में हैमिल्टन-जैकोबी के रूप में जाना जाता है। समीकरण:

इस प्रकार, ज्यामितीय-ऑप्टिकल सन्निकटन का गणितीय आधार विद्युत चुम्बकीय सिद्धांतईकोनल समीकरण के आधार पर या किसी अन्य तरीके से किरणों पर विद्युत चुम्बकीय तरंगों के क्षेत्र को निर्धारित करने के लिए विभिन्न तरीकों का गठन करें। तथाकथित गणना के लिए रेडियो इलेक्ट्रॉनिक्स में ज्यामितीय-ऑप्टिकल सन्निकटन का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। अर्ध-ऑप्टिकल सिस्टम।

निष्कर्ष में, हम ध्यान दें कि मैक्सवेल के समीकरणों को हल करके और किरणों का उपयोग करके तरंग स्थितियों से एक साथ प्रकाश का वर्णन करने की क्षमता, जिसकी दिशा कणों की गति का वर्णन करने वाले हैमिल्टन-जैकोबी समीकरणों से निर्धारित होती है, स्पष्ट की अभिव्यक्तियों में से एक है प्रकाश का द्वैतवाद, जैसा कि ज्ञात है, क्वांटम यांत्रिकी के तार्किक रूप से विरोधाभासी सिद्धांतों के निर्माण का कारण बना।

वस्तुतः विद्युत चुम्बकीय तरंगों की प्रकृति में द्वैतवाद नहीं है। जैसा कि मैक्स प्लैंक ने 1900 में अपने क्लासिक काम "ऑन द नॉर्मल स्पेक्ट्रम ऑफ रेडिएशन" में दिखाया था, विद्युत चुम्बकीय तरंगें एक आवृत्ति के साथ व्यक्तिगत मात्राबद्ध दोलन हैं वीऔर ऊर्जा ई=एचवी, कहाँ एच =स्थिरांक, हवा में। उत्तरार्द्ध एक सुपरफ्लुइड माध्यम है जिसमें माप में असंततता की एक स्थिर संपत्ति होती है एच- प्लैंक स्थिरांक. जब ईथर अत्यधिक ऊर्जा के संपर्क में आता है एचवीविकिरण के दौरान, एक परिमाणित "भंवर" बनता है। बिल्कुल यही घटना सभी सुपरफ्लुइड मीडिया और उनमें फोनन के गठन - ध्वनि विकिरण के क्वांटा - में देखी जाती है।

1900 में मैक्स प्लैंक की खोज और 1887 में हेनरिक हर्ट्ज़ द्वारा खोजे गए फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव के "कॉपी-एंड-पेस्ट" संयोजन के लिए, 1921 में नोबेल समिति ने अल्बर्ट आइंस्टीन को पुरस्कार से सम्मानित किया।

1) परिभाषा के अनुसार, एक सप्तक, एक मनमानी आवृत्ति w और उसके दूसरे हार्मोनिक के बीच की आवृत्ति सीमा है, जो 2w के बराबर है।

जैसे-जैसे विज्ञान और प्रौद्योगिकी विकसित हुई, विभिन्न प्रकार के विकिरण की खोज की गई: रेडियो तरंगें, दृश्य प्रकाश, एक्स-रे, गामा विकिरण।ये सभी विकिरण एक ही प्रकृति के हैं। वे हैं विद्युतचुम्बकीय तरंगें. इन विकिरणों के गुणों की विविधता इन्हीं के कारण है आवृत्ति (या तरंग दैर्ध्य)।अलग-अलग प्रकार के विकिरण के बीच कोई स्पष्ट सीमा नहीं है; एक प्रकार का विकिरण आसानी से दूसरे में चला जाता है। गुणों में अंतर तभी ध्यान देने योग्य होता है जब तरंग दैर्ध्य परिमाण के कई आदेशों से भिन्न होता है।

सभी प्रकार के विकिरण को व्यवस्थित करने के लिए, विद्युत चुम्बकीय तरंगों का एक एकीकृत पैमाना संकलित किया गया है:

विद्युत चुम्बकीय तरंग पैमाना यह विद्युत चुम्बकीय विकिरण की आवृत्तियों (तरंग दैर्ध्य) का एक सतत क्रम है। EMW पैमाने का श्रेणियों में विभाजन बहुत मनमाना है।

ज्ञात विद्युत चुम्बकीय तरंगें तरंग दैर्ध्य की एक विशाल श्रृंखला को कवर करती हैं 10 4 से 10 -10 मी. द्वारा प्राप्त करने की विधिपहचान कर सकते है निम्नलिखित क्षेत्रतरंग दैर्ध्य:

1. कम आवृत्ति वाली तरंगें100 किमी (10 5 मीटर) से अधिक। विकिरण स्रोत - प्रत्यावर्ती धारा जनरेटर

2. रेडियो तरंगें 10 5 मीटर से 1 मिमी तक. विकिरण स्रोत - खुला दोलन सर्किट (एंटीना)रेडियो तरंगों के क्षेत्र प्रतिष्ठित हैं:

LW लंबी लहरें - 10 3 मीटर से अधिक,

पूर्वोत्तर औसत - 10 3 से 100 मीटर तक,

एचएफ छोटा - 100 मीटर से 10 मीटर तक,

वीएचएफ अल्ट्राशॉर्ट - 10 मीटर से 1 मिमी तक;

3 इन्फ्रारेड विकिरण (आईआर) 10 –3 –10 –6 मीटर अल्ट्राशॉर्ट रेडियो तरंगों का क्षेत्र अवरक्त किरणों के क्षेत्र में विलीन हो जाता है। उनके बीच की सीमा सशर्त है और उनके उत्पादन की विधि द्वारा निर्धारित की जाती है: जनरेटर (रेडियो इंजीनियरिंग विधियों) का उपयोग करके अल्ट्राशॉर्ट रेडियो तरंगें प्राप्त की जाती हैं, और एक ऊर्जा स्तर से दूसरे ऊर्जा स्तर तक परमाणु संक्रमण के परिणामस्वरूप गर्म निकायों द्वारा अवरक्त किरणें उत्सर्जित की जाती हैं।

4. दृश्यमान प्रकाश 770-390 एनएम विकिरण स्रोत - परमाणुओं में इलेक्ट्रॉनिक संक्रमण। स्पेक्ट्रम के दृश्य भाग में रंगों का क्रम, लंबी तरंग दैर्ध्य क्षेत्र से शुरू होता है KOZHZGSF.वे एक ऊर्जा स्तर से दूसरे ऊर्जा स्तर में परमाणु संक्रमण के परिणामस्वरूप उत्सर्जित होते हैं।

5 . पराबैंगनी विकिरण (यूवी) 400 एनएम से 1 एनएम तक. पराबैंगनी किरणें चमक निर्वहन का उपयोग करके उत्पन्न की जाती हैं, आमतौर पर पारा वाष्प में। वे एक ऊर्जा स्तर से दूसरे ऊर्जा स्तर में परमाणु संक्रमण के परिणामस्वरूप उत्सर्जित होते हैं।

6 . एक्स-रे 1 एनएम से 0.01 एनएम तक. वे एक आंतरिक ऊर्जा स्तर से दूसरे में परमाणु संक्रमण के परिणामस्वरूप उत्सर्जित होते हैं।

7. एक्स-रे के बाद क्षेत्र आता है गामा किरणें (γ)0.1 एनएम से कम तरंग दैर्ध्य के साथ। परमाणु प्रतिक्रियाओं के दौरान उत्सर्जित।

एक्स-रे और गामा किरणों का क्षेत्र आंशिक रूप से ओवरलैप होता है, और इन तरंगों को अलग किया जा सकता है गुणों से नहीं, बल्कि उत्पादन की विधि से: एक्स-रे विशेष ट्यूबों में उत्पन्न होते हैं, और गामा किरणें कुछ तत्वों के नाभिक के रेडियोधर्मी क्षय के दौरान उत्सर्जित होती हैं।

जैसे-जैसे तरंग दैर्ध्य घटती है, तरंग दैर्ध्य में मात्रात्मक अंतर महत्वपूर्ण गुणात्मक अंतर पैदा करता है। विभिन्न तरंग दैर्ध्य के विकिरण एक दूसरे से बहुत भिन्न होते हैं पदार्थ द्वारा अवशोषण. पदार्थ परावर्तनविद्युत चुम्बकीय तरंगें तरंग दैर्ध्य पर भी निर्भर करती हैं।

विद्युत चुम्बकीय तरंगें नियमों के अनुसार परावर्तित और अपवर्तित होती हैं प्रतिबिंब और अपवर्तन.

विद्युतचुम्बकीय तरंगों के लिए, तरंग घटनाएँ देखी जा सकती हैं - हस्तक्षेप, विवर्तन, ध्रुवीकरण, फैलाव।

विद्युत चुम्बकीय विकिरण पैमाने में पारंपरिक रूप से सात श्रेणियाँ शामिल हैं:

1. कम आवृत्ति कंपन

2. रेडियो तरंगें

3. इन्फ्रारेड विकिरण

4. दृश्य विकिरण

5. पराबैंगनी विकिरण

6. एक्स-रे

7. गामा विकिरण

व्यक्तिगत विकिरणों के बीच कोई बुनियादी अंतर नहीं है। ये सभी आवेशित कणों द्वारा उत्पन्न विद्युत चुम्बकीय तरंगें हैं। विद्युत चुम्बकीय तरंगों का पता अंततः आवेशित कणों पर उनके प्रभाव से लगाया जाता है। निर्वात में, किसी भी तरंग दैर्ध्य का विकिरण 300,000 किमी/सेकेंड की गति से यात्रा करता है। विकिरण पैमाने के अलग-अलग क्षेत्रों के बीच की सीमाएँ बहुत मनमानी हैं।

विभिन्न तरंग दैर्ध्य के विकिरण उनके उत्पादन की विधि (एंटीना विकिरण, थर्मल विकिरण, तेज इलेक्ट्रॉनों के मंदी के दौरान विकिरण, आदि) और पंजीकरण विधियों में एक दूसरे से भिन्न होते हैं।

सभी सूचीबद्ध प्रकार के विद्युत चुम्बकीय विकिरण भी अंतरिक्ष वस्तुओं द्वारा उत्पन्न होते हैं और रॉकेट, कृत्रिम पृथ्वी उपग्रहों और अंतरिक्ष यान का उपयोग करके सफलतापूर्वक अध्ययन किया जाता है। यह मुख्य रूप से एक्स-रे और गामा विकिरण पर लागू होता है, जो वायुमंडल द्वारा दृढ़ता से अवशोषित होते हैं।

जैसे-जैसे तरंग दैर्ध्य घटती है, तरंग दैर्ध्य में मात्रात्मक अंतर महत्वपूर्ण गुणात्मक अंतर पैदा करता है।

विभिन्न तरंग दैर्ध्य के विकिरण पदार्थ द्वारा अवशोषण में एक दूसरे से बहुत भिन्न होते हैं। शॉर्ट-वेव विकिरण (एक्स-रे और विशेष रूप से जी-रे) कमजोर रूप से अवशोषित होते हैं। जो पदार्थ ऑप्टिकल तरंगों के लिए अपारदर्शी होते हैं वे इन विकिरणों के लिए पारदर्शी होते हैं। विद्युत चुम्बकीय तरंगों का परावर्तन गुणांक तरंग दैर्ध्य पर भी निर्भर करता है। लेकिन लंबी-तरंग और लघु-तरंग विकिरण के बीच मुख्य अंतर यह है कि लघु-तरंग विकिरण कण गुणों को प्रदर्शित करता है।

एक्स-रे विकिरण

एक्स-रे विकिरण- 8*10-6 सेमी से 10-10 सेमी तक तरंग दैर्ध्य वाली विद्युत चुम्बकीय तरंगें।

एक्स-रे विकिरण दो प्रकार के होते हैं: ब्रेम्सस्ट्रालंग और विशेषता।

ब्रेकतब होता है जब तेज इलेक्ट्रॉनों को किसी बाधा, विशेष रूप से धातु इलेक्ट्रॉनों द्वारा धीमा कर दिया जाता है।

इलेक्ट्रॉन ब्रेम्सस्ट्रालंग में एक सतत स्पेक्ट्रम होता है, जो ठोस या तरल पदार्थ द्वारा उत्पादित निरंतर उत्सर्जन स्पेक्ट्रा से भिन्न होता है।

विशेषता एक्स-रे विकिरणएक लाइन स्पेक्ट्रम है. विशिष्ट विकिरण इस तथ्य के परिणामस्वरूप होता है कि एक बाहरी तेज़ इलेक्ट्रॉन, किसी पदार्थ में धीमा होकर, पदार्थ के एक परमाणु से आंतरिक कोश में से एक पर स्थित एक इलेक्ट्रॉन को बाहर खींचता है। जब अधिक दूर का इलेक्ट्रॉन खाली स्थान पर जाता है, तो एक एक्स-रे फोटॉन दिखाई देता है।

एक्स-रे उत्पादन के लिए उपकरण - एक्स-रे ट्यूब.

एक्स-रे ट्यूब का योजनाबद्ध चित्रण।

एक्स - एक्स-रे, के - कैथोड, ए - एनोड (कभी-कभी एंटीकैथोड भी कहा जाता है), सी - हीट सिंक, उह- कैथोड हीटिंग वोल्टेज, उआ- त्वरित वोल्टेज, डब्ल्यू इन - वॉटर कूलिंग इनलेट, डब्ल्यू आउट - वॉटर कूलिंग आउटलेट।

कैथोड 1 एक टंगस्टन हेलिक्स है जो थर्मिओनिक उत्सर्जन के कारण इलेक्ट्रॉनों का उत्सर्जन करता है। सिलेंडर 3 इलेक्ट्रॉनों के प्रवाह को केंद्रित करता है, जो फिर धातु इलेक्ट्रोड (एनोड) 2 से टकराता है। इस मामले में, एक्स-रे दिखाई देते हैं। एनोड और कैथोड के बीच वोल्टेज कई दसियों किलोवोल्ट तक पहुंचता है। ट्यूब में एक गहरा वैक्यूम बनाया जाता है; इसमें गैस का दबाव 10_о मिमी एचजी से अधिक नहीं होता है। कला।

गर्म कैथोड द्वारा उत्सर्जित इलेक्ट्रॉन त्वरित होते हैं (कोई एक्स-रे उत्सर्जित नहीं होते हैं, क्योंकि त्वरण बहुत छोटा होता है) और एनोड से टकराते हैं, जहां वे तेजी से कम हो जाते हैं (एक्स-रे उत्सर्जित होते हैं: तथाकथित ब्रेम्सस्ट्रालंग)

उसी समय, धातु परमाणुओं के आंतरिक इलेक्ट्रॉन कोश से इलेक्ट्रॉन बाहर निकल जाते हैं जिनसे एनोड बनता है। कोश में रिक्त स्थान पर परमाणु के अन्य इलेक्ट्रॉनों का कब्जा होता है। इस मामले में, एक्स-रे विकिरण एनोड सामग्री की एक निश्चित ऊर्जा विशेषता (विशेषता विकिरण) के साथ उत्सर्जित होता है )

एक्स-रे की विशेषता छोटी तरंग दैर्ध्य और उच्च "कठोरता" है।

गुण:

उच्च भेदन क्षमता;

फोटोग्राफिक प्लेटों पर प्रभाव;

उन पदार्थों में आयनीकरण पैदा करने की क्षमता जिनसे ये किरणें गुजरती हैं।

आवेदन पत्र:

एक्स-रे निदान. एक्स-रे का उपयोग करके आप "प्रबुद्ध" हो सकते हैं मानव शरीर, जिसके परिणामस्वरूप हड्डियों और आधुनिक उपकरणों में आंतरिक अंगों की छवि प्राप्त करना संभव है

एक्स-रे थेरेपी

एक्स-रे विकिरण का उपयोग करके उत्पादों (रेल, वेल्ड, आदि) में दोषों का पता लगाना एक्स-रे दोष पहचान कहलाता है।

सामग्री विज्ञान, क्रिस्टलोग्राफी, रसायन विज्ञान और जैव रसायन विज्ञान में, एक्स-रे विवर्तन बिखरने (एक्स-रे विवर्तन) का उपयोग करके परमाणु स्तर पर पदार्थों की संरचना को स्पष्ट करने के लिए एक्स-रे का उपयोग किया जाता है। एक प्रसिद्ध उदाहरण डीएनए की संरचना का निर्धारण है।

हवाई अड्डों पर एक्स-रे टेलीविज़न इंट्रोस्कोप का सक्रिय रूप से उपयोग किया जाता है, जिससे किसी को भी सामग्री देखने की सुविधा मिलती है हाथ का सामानऔर मॉनिटर स्क्रीन पर खतरनाक वस्तुओं का दृश्य रूप से पता लगाने के उद्देश्य से सामान।